「活断層の長期評価手法」報告書(暫定版)

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1 地域評価 の体裁 付録 1-(1) 九州北部地域における活断の長期評価 1. 評価対象地域の特徴九州北部地域には主に花崗岩からなる山地とそれらに囲まれた低地が分布している この地域では 東西方向に圧縮力が 南北方向に伸張力が働いており 主な活断は北西 - 南東走向に延びる左横ずれ断である 2005 年 3 月に発生した福岡県西方沖の地震 ( マグニチュード (M)7.0) も北西 - 南東に延びる左横ずれ断で生じている 北東 - 南西に延びる活断は右横ずれ断 東西に延びる活断は北側が沈降する正断である それらのうち 最長の活断の長さは km に及ぶ 明治以降 福岡県西方沖の地震まで 地震活動は比較的低調であった 2. 活断の特性この地域の主な活断は 水縄 ( みのう ) ** ** の各断と ** 断帯及び警固断帯である ( 図 1) ** 断帯は 断の分布形状から北西部の ** 断と南東部の ** 断に分けられる 警固断帯は 福岡県西方沖の地震の震源となった警固断帯北西部と そのときには活動しなかった警固断帯南東部からなる また 地下の断長に比べて地表の断長が 短い活断 として ** ** の各断がある 地表地質調査等の結果から推定された それぞれの断の特性は表 1に示すとおりである また それぞれの断で将来想定される地震の規模 ずれの量及び今後 30 年以内にそのような活動が生じる確率は 表 2に示すとおりである ここでは 断全体が活動し地表に明瞭なずれが現れ活動の痕跡が確認できる地震 及び断のほぼ全体が活動するものの地表の証拠からは活動の痕跡を認めにくい地震を評価の対象とした (1) 水縄断水縄断全体が活動した場合 地表の断の長さからは M 程度の地震が発生する可能性がある この際 断近傍の地表面では断の南側が北側に対して相対的に2m 程度高まる段差が生じる可能性がある この断の最新活動は 西暦 679 年 ( 天武 9 年 ) の筑紫地震であった可能性がある この断で今後 30 年以内に M 程度の地震が発生する確率は % である ( 注 1) (2) 西山断帯 ( 略 ) (3) 警固断帯 付録 1-(1)-1

2 警固断帯は 活動時期により北西部の福岡県西方沖の断と南東部の警固断に区分される 警固断のみが活動した場合 地表の断の長さからは M 程度の地震が発生する可能性がある その際には2m 程度の左横ずれが生じる可能性がある 今後 30 年以内にそのような地震が発生する確率は - % と推定される ( 注 1) 福岡県西方沖の断のみが活動した場合 過去の活動などを参考にすると M 程度の地震が発生する可能性がある その際には2m 程度の左横ずれが生じると推定される この断の最新活動は 西暦 2005 年 ( 平成 17 年 ) の福岡県西方沖の地震であった 今後 30 年以内に M 程度の地震が発生する確率はほぼ0% と推定される ( 注 1) 断帯全体が同時に活動した場合 M7.7 程度の地震が発生する可能性があるが 今後 30 年以内にそのような地震が発生する確率は ほぼ0% と推定される (4) ** 断 ( 略 ) (5) ** 断 ( 略 ) なお これらの断はいずれも断面の傾斜が高角度であると推定されるため 地下で断面が近接するとは考えにくく 想定した活断の範囲を越えて断活動が連動する可能性は極めて低いと推定される 上記の活断以外に 評価地域内には活断の可能性があるものの 地表で確認できる長さが短く 詳細な評価の対象としなかった断が点在するが そのような断で発生する地震の規模は M6.8 程度であると推定される 3. 九州北部地域における 活断で発生する地震の長期評価地表地質調査から推定される 地表に明瞭なずれが現れ過去の活動の痕跡が確認できる地震および地表の証拠からは認めにくい地震を考慮した場合 九州北部地域でこれらの活断のいずれかを震源として今後 30 年で M7.0 以上の地震が発生する長期確率はおよそ % である なお 九州北部地域で発生する可能性がある最大の地震は ** 断帯全体を活動範囲とする地震で M 程度と推定され その長期確率は今後 30 年で約 % と算出される 4. 今後に向けて ** 断および ** 断では 地形 地質学的な情報に基づく最新活動時期や平均活動間隔が不明となっているので 活動履歴に関する情報を引き続き収集する必要がある 西山断および ** 断においては 海域における活断の分布を調査し 活断の全長を確認する必要がある 付録 1-(1)-2

3 小倉 福智山断 東断 地域に分布する活断の図のイメージ 福 岡 県 西 方 沖 の 断 山 西 断 西 帯 帯 断 山 断 美 断 宇 固 警 警 固 断 活断の位置 形状については 千田 ほか(2004) 千田ほか(2005) 千田ほ か(2008) 池田ほか(2004) 地震調査 委員会( )などによる 断帯 水縄断 図１ 九州北部地域に分布する活断 付録１ １ 3

4 活断の特性一覧および将来の活動の一覧のイメージ 表 1 九州北部地域に存在する主な活断の特性 断 ( 単位区間 ) 名 地表における断長 (km) 平均変位速度 (m/ 千年 ) 1 回のずれ量 (m) 最新活動時期 平均活動間隔 地震後経過率 ** 13 ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ** 25 ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 西山 31 不明 2-3 ( 左横ずれ成分 ) 12, 年前不明不明 ** 27 ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 水縄 ( 上下成分 ) 2 ( 上下成分 ) 679 年の地震 14,000 年ほぼ 0 ** ( 上下成分 ) 0.6 ( 上下成分 ) 4,300 年前以降 29,000 年 0.1 以下 福岡県西方沖 1 不明 2 ( 左横ずれ成分 ) 2005 年の地震不明ほぼ 0 警固 27 不明 2 ( 左横ずれ成分 ) 3,400-4,300 年前 3,100-5,500 年 ** 28 ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 表 2 九州北部地域の活断で発生する地震の長期評価 活動範囲名地震の規模 (M) ずれの量 今後 30 年以内に地震が発生する確率 (%)( 注 1) * * ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) * * ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 西山 ( 未評価 ) 約 2-3 m( 左横ずれ成分 ) ( 未評価 ) ** ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 水縄 程度 2m 程度 ( 上下成分 ) ( 未評価 ) * * 6.9 程度 0.6m 程度 ( 上下成分 ) 0.05 福岡県西方沖 程度 2m 程度 ( 左横ずれ成分 ) ほぼ0 警固 程度 2m 程度 ( 左横ずれ成分 ) ( 未評価 ) 福岡県西方沖 + 警固 7.7 程度 ( 未評価 ) ほぼ0 * * ( 未評価 ) ( 未評価 ) ( 未評価 ) 詳細な評価の対象と しない断 6.8 程度 - - 注 1: 地表で活動の痕跡が確認できる地震 及び地表の証拠からは活動の痕跡を認めにくい地震のそれぞれに対して地震の規模及び地震発生の長期確率 ( 有効数字 1 桁 ) を計算している ここではそれぞれの地震の発生確率を合算した値を有効数字 1 桁で示している それぞれの地震で想定される地震規模および発生確率については表 3を参照のこと 付録 1-(1)-4

5 ( 説明 ) 1. 地域概観とこれまでの主な調査研究 (1) 評価地域の地質構造とテクトニクス 評価地域 の地質構造やテクトニクスに関する概要をまとめるとともに その地域に分布する活断の形成との関係に関して簡潔に記す ( 例 ) 九州北部地域の地質構造は 中生代や古生代の堆積岩 ( 秋吉帯 ) や変成岩類 ( 三郡帯 ) 及びそれに貫入した白亜紀の花崗岩類からなる山地と 古第三紀の埋積されたハーフグラーベン ( 半地溝 ) に特徴付けられ その構造は重力異常分布にも明瞭に表れている ( 唐木田ほか 編,1992) この地域の北方には 日本海拡大時( 中期中新世 : 約 1500 万年前 ) の西南日本のオイラー極が推定されており 脊振山地以西の地域は大きな圧縮応力を受けた ( 酒井,1993 など ) ハーフグラーベンを形成する断には西傾斜のものが多いが 2005 年福岡県西方沖の地震 (M7.0) の震源断はほぼ垂直な断面であった ( 下山,2007 など ) これらの断は地質構造的には正断であるが 警固断帯や西山断帯などの最近の活動は現在の応力場を反映して横ずれ断として振る舞っている また 本地域の北東部に位置する小倉東断では 第四紀後期において山地側が相対的に低下する活動をしており 地殻応力場の向きが逆転したことを示している 本地域の南部に位置する水縄断は正断である この断は地質学的には松山 - 伊万里線の一部にあたり 本地域における他の活断とはやや性質を異にする (2) 地殻変動 評価地域 の地殻変動に関する概要を簡潔に記す ( 例 ) GPS 観測による 2009 年 5 月までの4 年間の水平変動では 九州地方東部において 東側からのフィリピン海プレートの沈み込みに伴う西北西 ~ 西向きの変動が見られる 南部では 南 ~ 南南東向きの変動がみられる 九州北部地域の各断の周辺ではごくわずかな東西から北西 - 南東方向の圧縮がみられるが 顕著な歪は認められない 水縄断周辺では南北伸張の歪が見られるものの その量はわずかである (3) 地震活動の現況 評価地域 で観測されている現在の地震発生状況の概要を記す ( 例 ) 九州の下には 南海トラフや南西諸島海溝からフィリピン海プレートが沈み込んでおり この沈み込みに伴う地震活動が顕著である また 地溝帯と考えられる沖縄トラフが 天草灘を経て島原半島から九州中部を東西に横断している別府 - 島原地溝帯に続くと考えら 付録 1-(1)-5

6 れており この地域で南北方向から北北西 - 南南東方向に張力軸を持つ正断型や横ずれ断型のメカニズムの浅発地震活動が目立っている 九州北部地域周辺でこれらの地震活動に着目すると 沈み込んだフィリピン海スラブによるやや深い地震が 周防灘 - 国東半島 - 阿蘇山を結ぶ線よりも東側でみられ 大分県内では深さ約 150km に達している また 地溝帯の地震では 別府湾 - 橘湾を結ぶ帯状の領域付近で深さ約 15km 以浅の活動が顕著にみられるが その北側にもまとまった地震活動の発生している領域がいくつかみられる 九州北部地域における最近約 12 年間の浅い地震活動をみると 前述の地溝帯北側のまとまった地震活動域の一つが 嘉麻峠断南部付近から野稲岳 - 万年山断帯の北側にかけて西北西 - 東南東方向に延びており 深さ 10km 程度以浅に分布している また この地震活動の西側には 概ね北西 - 南東方向に延びるやや不明瞭な地震活動の線状配列が認められ 警固断及び脊振山東断の一部に沿って深さ 15km 程度以浅に分布している これらの北西延長には 2005 年の福岡県西方沖の地震の余震活動域や糸島半島付近の相対的に活発な地震活動域が位置している それ以外の活断付近の地震活動は低調である 九州北部地域全体を対象として 地震の規模 ( マグニチュード ) と規模別度数の経験式 ( グーテンベルク リヒターの関係式 ) に最近約 12 年間の地震観測結果を当てはめると 係数 (b 値 ) は 0.9 程度と推定される (4) 過去の主な地震活動及び被害地震過去に発生した主な地震と被害地震に関する情報をまとめて簡潔に記す ( 例 ) 九州北部地域では 歴史記録から 679 年筑紫国地震 (M ) が M7 程度の地震であったと推定されており 最近の活断調査から水縄断の最新活動であった可能性があると評価されている ( 地震調査委員会 2004a) また 2005 年 3 月 20 日に玄界灘の警固断帯北西部 ( 玄界島断 ) で福岡県西方沖の地震 (M7.0 深さ約 10km 最大震度 6 弱 ) が発生した この他 地震に対応した活断での明確なずれは認められていないが 1898 年 8 月の糸島地震 (10 日 M 日 M5.8) 1929 年 8 月 8 日の博多湾付近の地震 (M5.1) 1930 年 2 月 5 日の雷山付近の地震 (M5.0) 1947 年 5 月 9 日の日田市付近の地震 (M 年 5 月 ~1948 年 10 月の群発性の地震活動における最大地震 ) など M5から6の浅い地震で被害が生じており これらは最近でも相対的に活発な地震活動が認められる領域付近に位置している 2. 活断で発生する地震全ての 起震断 について そこから発生する地震の規模を評価する ( 例 ) 2.1 水縄断 付録 1-(1)-6

7 ( 略 ) 2.2 西山断帯 ( 略 ) 2.3 警固断帯 福岡県西方沖の断 (1) 想定される地震とその規模 地表に明瞭な痕跡が生じる地震の規模 2005 年の福岡県西方沖の地震 ( 以下 2005 年の地震 ) は 海域における音波探査 ( 海上保安庁海洋情報部,2005a) 等で それまでに活断が確認されていなかった場所で発生した 地震後に行われた調査など ( 海上保安庁海洋情報部,2005b; 阿部ほか,2005; 産業技術総合研究所,2005a) でも震源域に対応する明瞭な変位地形は見つかっていない 詳細な余震観測の結果など地球物理学的な資料に基づくと 地下の震源断の長さは 25km 程度に達する可能性がある この場合 2005 年の地震と同様に マグニチュード 7.0 程度の地震が発生し その際には2m 程度の左横ずれが生じると推定される 地表の証拠からは活動の痕跡を認めにくい地震の規模過去にこの地域周辺で発生した地震の規模を参照すると 福岡県西方沖の断においては M 程度の地表地質調査等では活動の痕跡を認めにくい地震が発生する可能性がある 以上の結果を総合すると 福岡県西方沖の断では M 程度の地震が発生する可能性がある (2) 将来の活動の可能性福岡県西方沖の断は 平均活動間隔が求められていないため 将来の地震発生の可能性は不明である ただし 本断の最新活動が 2005 年福岡県西方沖の地震であったことを考慮すると 我が国の主な活断の平均的な活動間隔と比べ非常に短い時間しか経過していないことから 本断全体が活動する地震が発生する可能性は低いと考えられる なお 現在 主要活断帯の長期評価で得られている 最も短い活動間隔は 700 年であり ( 別府 - 万年山断帯 ( 大分平野 - 由布院断帯 / 西部 ): 地震調査研究推進本部地震調査委員会,2005a) 仮にこの値を本断の平均活動間隔とした場合でも 近い将来(30 年 50 年 100 年以内 ) に地表に明瞭な痕跡が生じる地震の発生確率はほぼ0% と試算できる 警固断 ( 略 ) 福岡県西方沖の断と警固断が連動して発生する地震 ( 略 ) 付録 1-(1)-7

8 2.6 その他の断 ( 略 ) 3. 九州北部地域における長期評価 3.1 活断で発生する地震九州北部地域では ある程度の長さを持つ活断が存在し M 7.0 程度以上の地震が発生する可能性がある このような地震が発生する可能性がある活断には 水縄断 ** 断帯の ** 断と ** 断及び断帯全体の活動 ** 断の活動がある 地表地質調査等の結果から推定された それぞれの断において今後 30 年以内に活動が生じて地表で活動の痕跡が確認できる地震が発生する可能性は 表 3に示す通りである また これらの活断では 地表地質調査では存在を見いだすことが困難な 地表の証拠からは活動を認めにくい地震が発生する可能性も考えられる ( 表 3) また ** 断帯における ** 断と ** 断の連動によって 各断が単独で活動した場合よりも大きな地震が発生する可能性もある このほか ここでは詳細な評価の対象とはしないが 評価地域内には活断の可能性があり地表の断長が短い断が認められる 地表に短い活断が認められる地震の最小規模を考慮すると これらの断で発生する地震の規模は M6.8 程度であると推定されるが 地震が発生する確率は不明である 以上のことから 九州北部地域に分布するいずれかの活断もしくは断帯を震源として 今後 30 年間に M 7.0 以上の規模の地震が発生する確率は約 % である 4. 今後に向けて ** 断及び ** 断では 地形 地質学的な情報に基づく最新活動時期や平均活動間隔が不明となっているので 活動履歴に関する情報を引き続き収集する必要がある 西山断及び ** 断においては 海域における活断の分布を調査し 単位区間の全長を確認する必要がある 文献地震調査研究推進本部地震調査委員会 (2004a): 水縄断帯の長期評価について.19p. 地震調査研究推進本部地震調査委員会 (2007): 警固断帯の長期評価について.33p. 唐木田芳文 早坂祥三 長谷義隆 編 (1992): 日本の地質 9 九州地方, 共立出版,371p. 松田時彦 (1975): 活断から発生する地震の規模と周期について. 地震第 2 輯,28, 酒井治孝 (1993): 北部九州の第三紀堆積盆地のテクトニクスと堆積作用. 地質学論集, 西南日本の地殻形成と改変,42, 下山正一 (2007): 北部九州の第四紀変動 福岡県西方沖地震. の背景, 月刊地球,29(2), 付録 1-(1)-8

9 評価文 ( 説明文 ) に添付する図表について 図評価地域の地質構造とテクトニクスの根拠とした図面地質図など 地質構造とテクトニクスの判断根拠とした図面を添付する 図地殻変動の根拠とした図面電子基準点や三角測量網による変動ベクトル図など 地殻変動の判断根拠とした図面を添付する 図地震活動の根拠とした図面震央分布図や被害地震の発生状況図など 地震活動の判断根拠とした図面を添付する その他 適宜評価に必要な図面を添付する 付録 1-(1)-9

10 地殻変動の根拠とする図のイメージ 基準期間 :2005/05/ /05/31 基準データ :2005/05/ /05/31 の平均値比較期間 :2009/05/ /05/ /05/31 比較データ :2009/05/ /05/ /05/31 の平均値 固定局 : 上対馬図 九州地方の地殻変動 ( 左 ) と水平歪 ( 右 ) ( 国土地理院資料 ) 付録 1-(1)-10

11 地震活動の根拠とする図のイメージ A 図 1 の範囲 活火山 領域 a B A 領域 a 内の断面図 (AB 方向 200km 以浅 ) 活火山 B 図 九州全域の震央分布図 (1997 年 10 月 ~2009 年 6 月 M 1.5 深さ 300km 以浅 ) ( 気象庁資料 ) 付録 1-(1)-11

12 地震活動の根拠とする図のイメージ 図 九州北部地域周辺の震央分布図 (1997 年 10 月 ~2007 年 7 月 M 2 深さ 30km 以浅 ) ( 日本の地震活動第 2 版 ) 付録 1-(1)-12

13 過去の地震活動を示す図のイメージ 図 九州北部地域で過去に発生した被害地震 2007年７月 日本の地震活動第２版 付録１ １ 13

14 将来の活動の一覧 ( 詳細 ) のイメージ 表 3 九州北部地域の活断で発生する地震 活動範囲名 M 今後 30 年以内に地震が発生する確率 (%) ケースの重み 根拠 備考 ** 7.3 地表で確認できる断長 西山 水縄 7.2 ほぼ ** 地表で痕跡を認めにくい地震 福岡県西方沖 7.0 ほぼ 過去の活動 不明 - 地表で痕跡を認めにくい地震 警固 地表で確認できる断長 地表で痕跡を認めにくい地震 地表で認められる断長 (2005 福岡県西方沖 ほぼ0 - 年福岡県西方沖の地震の震源警固 ( 連動 ) 域の長さを含む ) ** 7.3 地表で確認できる断長 ** 不明 ほぼ0 地下の断長及び震源断を予め特定しにくい地震の規模地下の断長 ( 南方に延長 ) 地下の断長 ( 北方に延長 ) 地下の断長 ( 南北に延長 ) 不明 - 地表で痕跡を認めにくい地震 ** ( 以下短い活断について列挙 ) 付録 1-(1)-14